ฟิสิกส์ของ Skeeter wingbeats บ่งชี้ว่าแมลงอาจแลกประสิทธิภาพเพื่อเสน่ห์ที่เย้ายวน
ยุงบินแมลงแปลก ๆ ไปสู่ความสูงใหม่ สล็อตแตกง่าย นกดูดเลือดที่ส่งเสียงหึ่งๆ กระพือปีกยาวของพวกมันในจังหวะแคบๆ อย่างรวดเร็วจริงๆ — มากกว่า 800 ครั้งต่อวินาทีในตัวผู้ เร็วกว่าแมลงที่มีขนาดใกล้เคียงกันถึงสี่เท่า David Lentink ผู้ซึ่งศึกษาการบินที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า “ความถี่การตีนกที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อของยุงเป็นเรื่องที่ไม่น่าเชื่อ
ยุงส่วนใหญ่โฉบ ยังคงต้องใช้อุบายและเทคนิคนอกรีตบางอย่างในการบินช้า ยุงสามารถอยู่ได้บนที่สูง ต้องขอบคุณวิธีการใหม่ๆ สองวิธีในการสร้างแรงยกเมื่อพวกมันหมุนปีก Richard Bomphrey และเพื่อนร่วมงานเขียนไว้ในNature ในวัน ที่ 29 มีนาคม โดยพื้นฐานแล้วแมลงจะนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่จากจังหวะของปีกก่อนหน้า จากนั้นจึงหมุนปีกของพวกมันให้แน่นเพื่อให้บินได้
แมลงส่วนใหญ่ (และนกและค้างคาวบางตัว) อาศัยการตีปีกยาวที่สร้างพายุทอร์นาโดแรงดันต่ำขนาดเล็กที่เรียกว่ากระแสน้ำวนระดับแนวหน้า ขอบด้านหน้าที่แหลมคมของปีกแยกกระแสลมออกเป็นสองส่วน ทำให้เกิดฟองอากาศหมุนวนไปตามด้านหน้าของปีก การมีอากาศแรงดันต่ำเหนือปีกและอากาศแรงดันสูงด้านล่างจะสร้างแรงยก
แต่ยุงจะกระพือปีกขึ้นลงอย่างรวดเร็วโดยเฉลี่ยประมาณ 40 องศา จังหวะปีกที่สั้นและเร็วเช่นนี้ทำให้ไม่สามารถสร้างแรงยกขึ้นจากกระแสน้ำวนระดับแนวหน้าได้มากพอที่จะลอยอยู่ในอากาศ “เรารู้ว่าต้องมีเรื่องตลกเกิดขึ้น เราแค่ไม่รู้ว่าอะไร” Bomphrey นักชีวกลศาสตร์จาก Royal Veterinary College of the University of London กล่าว ดังนั้นทีมของเขาจึงเล็งกล้องความเร็วสูงแปดตัวไปที่ยุงบ้าน ( Culex quinquefasciatus ) เพื่อจำลองฟิสิกส์ของการบินของยุง
ปรากฎว่าแมลงกระพือปีกเป็นรูปแปดร่างแน่น กระแสน้ำวนระดับแนวหน้าทำให้เกิดแรงยกขึ้นเมื่อปีกตัดผ่านอากาศในแนวนอนชั่วครู่ จากนั้น เมื่อปีกเริ่มหมุนเข้าสู่ส่วนโค้งของรูปที่แปด พวกมันจะดักจับจังหวะก่อนหน้าเพื่อสร้างกระแสน้ำวนแบบแรงดันต่ำอีกชุด คราวนี้ไปตามขอบด้านหลังของปีก “สิ่งนี้ไม่ต้องการพลังใดๆ เป็นวิธีที่ประหยัดเป็นพิเศษในการสร้างลิฟต์” บอมฟรีย์กล่าว
เมื่อปีกหมุน พวกมันจะดันอากาศลงมา
โดยเปลี่ยนทิศทางลมแรงดันต่ำไปที่ส่วนบนของปีก ปีกจะหมุนไปรอบๆ แกนที่ขอบด้านหน้า แต่ถ้ามันเคลื่อนผ่านแนวดิ่งมากเกินไป พวกมันจะเริ่มสูญเสียการยก ดังนั้น ยุงจึงค่อยๆ เลื่อนแกนหมุนของปีกจากด้านหน้าไปด้านหลังปีก ทำให้เกิดพื้นผิวในแนวนอนมากขึ้นเพื่อให้ปีกสามารถดันอากาศลงต่อไปได้ สิ่งนี้ยังทำให้แมลงได้รับประโยชน์จากกระแสน้ำวนตามขอบท้ายของปีกที่ออกมาจากทางเลี้ยว
Itai Cohen นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Cornell ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับงานวิจัยกล่าวว่าการเปลี่ยนแกนกลางการหมุน “เป็นเรื่องที่น่าประทับใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเซลล์ประสาทของยุงยิงเพียงครั้งเดียวในทุกๆ จังหวะของปีก” “อย่างไรก็ตาม สัตว์ตัวนี้ได้พัฒนาจังหวะของปีกที่ซับซ้อน ซึ่งใช้ประโยชน์จากแรงแอโรไดนามิกและโครงสร้างพื้นฐานทางกลของปีกเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนโดยมีสัญญาณจากสมองน้อยมาก” เขากล่าว
Bomphrey สงสัยว่าการใช้แรงขับเคลื่อนเหล่านี้อาจพบได้บ่อยในยุงและแมลงอื่นๆ ที่บินวนไปมา แต่ Lentink ซึ่งไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับงานนี้ คิดว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่แมลงจำนวนมากจะบินมาทางนี้ “เพราะดูเหมือนไร้ประสิทธิภาพ”
พลังแห่งธรรมชาติอีกประการหนึ่งอาจผลักดันยุงไปสู่รูปแบบการบินที่ไร้เหตุผล เช่น เพศ ปีกของยุงสร้างเสียงสูง และตัวผู้และตัวเมียจะประสานเสียงเหล่านี้ในการค้นหาคู่ครอง ( SN: 01/31/09, p. 10 ) รูปแบบการบินที่นำไปสู่การกระพือปีกอย่างรวดเร็วอาจมีวิวัฒนาการอันเป็นผลมาจากแรงกดดันทางเพศในการเข้าถึงความถี่ที่สูงขึ้น นั่นเป็นทฤษฎีหนึ่งอยู่แล้ว และโคเฮนคิดว่ามันเป็นแนวคิดที่น่าสนใจ: “คุณกำลังพูดถึงแมลงที่สละความสามารถในการบินของมันเพื่อที่จะผสมพันธุ์”
ผู้คนปลูกข้าวในอินเดียอย่างแน่นอน แต่นั่นเป็นเพียงขั้นตอนเดียวในกระบวนการทำให้เป็นบ้าน เกณฑ์สุดท้ายที่แยกพืชผลที่ปลูกโดยสมบูรณ์ออกจากพืชที่ปลูกคือพืชในบ้านต้องการการแทรกแซงของมนุษย์ในการแพร่กระจายเมล็ดของพวกมัน Fuller กล่าว เมล็ดพืชป่าเช่น “แตก” หัวเมล็ดเมื่อสุก. แต่ธัญพืชที่ปลูกในบ้าน เช่น ข้าว ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ข้าวฟ่าง และลูกเดือย มีการกลายพันธุ์ที่ป้องกันการแตกเป็นเสี่ยง วิธีเดียวที่จะขยายพันธุ์พืชผลคือถ้ามนุษย์รวบรวมและเพาะเมล็ด
นักวิจัยรายงานใน รายงานทางวิทยาศาสตร์เมื่อปีที่แล้วว่าอาจต้องใช้เวลาเกือบ 2,000 ปีกว่าที่ผู้คนในลุ่มแม่น้ำแยงซีของจีนจะควบคุมข้าวได้อย่างสมบูรณ์ นักวิทยาศาสตร์ ได้ตรวจสอบฟอสซิลของข้าวเพื่อดูว่าพืชแตกเมล็ดได้ง่ายเพียงใด แม้ว่าผู้คนจะปลูกข้าวต้นเมื่อ 9,000 ถึง 8,400 ปีก่อน แต่พืชประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ยังคงกระจายเมล็ดผ่านการแตกร้าว จนกระทั่งเมื่อประมาณ 7,000 ถึง 6,500 ปีก่อน ข้าวที่ไม่แตกร้าวเริ่มที่จะขจัดพันธุ์ที่แตกเป็นเสี่ยง
